Объекты регулирования и управления объектов управления

Рис.9.2. Структурная схема системы централизованного контроля и управления установкой I-объект автоматического контроля и управления 2-дублирование контроля качественных показателей 3-дублирование контроля количественных покаштелей 4-поэиционное регулирование параметров 5-исполнительные механизмы 6-устройство аварийной сигначизации 7-контроль эксплуатационного состояния оборудования 8-дублирование регулирования с помощью автономных регуляторов 9-канал аварийной сигнализации.

Управление процессом ректификации представляет собой сложную задачу из-за большого числа взаимосвязанных факторов и переменных, влияюших на качество продуктов, а также из-за значительной емкости и инерционности ректификационных установок как объектов регулирования. Известно большое число вариантов схем регулирования, обзор котррых не всегда представляет интерес. Поэтому рассмотрим лишь наиболее часто применяемые решения, а также некоторые новые схемы регулирования с анализом обших принципов построения систем автоматизации простых ректификационных колонн. [c.334]

При построении систем оптимального регулирования нли оптимального управления необходима информация о динамических характеристиках объектов регулирования (управления). Такая информация представляет собой набор сведений, позволяющих описать в явном виде динамику объекта регулирования с помощью математической модели (дифференциальное уравнение, передаточная функция и т. д.) или в случае оптимального регулирования непосредственно выбрать регулятор по заданному критерию. Если характеристики объекта регулирования не меняются, то можно раз навсегда построить математическую модель или оптимальный регулятор. Если же динамические характеристики системы изменяются во времени, то построение математической модели и соответственно оптимального регулятора осуществляется в процессе регулирования. Следует отметить, что построение математической модели объекта регулирования называется идентификацией объекта регулирования независимо от того, исследуются ли структура и значения коэффициентов или оцениваются параметры системы с заданной или выбранной структурой. [c.17]

При установлении оптимальных характеристик процесса каталитической конверсии метанола на проточно-циркуляционной установке и для определения констант скоростей реакции в определенном интервале температур необходимо провести серию экспериментов, которые соответствуют работе установки в режиме поиска. Эту задачу можно решить с применением ЭВМ и с переводом объектов регулирования на автоматическое управление. [c.280]

На вход объекта В от объекта А поступает управляющая информация X . По аналогии с терминологией теории систем автоматического управления эту информацию можно назвать задающим воздействием.Она представляет собой инструкцию о том, каким должен быть выход объекта С. В классических системах автоматического регулирования управляющая информация конкретизирует цель управления в виде задающего воздействия x = x l,. .., х п), включающего все п координат, характеризующих состояние управляемого процесса. В АСУ из-за исключительной сложности процессов цель управления формулируется в более общем виде. Здесь в качестве задающего воздействия, определяющего цель управления объектом С, обычно используется вектор х = х и. .., х 1), включающий не все показатели производственного процесса, а лишь основные обобщенные показатели выходной продукции объекта С (номенклатура, качество, производительность) и ограничения по ресурсам (материалы, сырье, энергетические и финансовые расходы, используемое оборудование). Все остальные операции по преобразованию вектора х в вектор X , а также по преобразованию трансформированного управляющего воздействия х в управляющую информацию осуществляются алгоритмом управления объекта Д на основе использования данных о текущем состоянии объекта С, хранящихся в информационной системе объекта В. [c.22]

Конкретные типы автоматических устройств выбираются с учетом особенностей объекта управления и принятой системы управления (местное или централизованное управление). В первую очередь принимают во внимание такие факторы, как пожаро- и взрывоопасность, агрессивность и токсичность сред, число параметров, участвующих в управлении, и их физико-химические свойства, а также требования к качеству контроля и регулирования /51/. [c.94]

Это объясняется как относительной простотой законов регулирования, так и сравнительно низкой стоимостью микро-ЭВМ. Кроме того, часто гибкие технологические системы формируются на основе блочно-модульного оборудования, в котором аппаратурный модуль 1-ли блок представляют собой относительно самостоятельную технологическую систему с собственными объектами, целями и задачами управления, которые могут быть осуществлены использованием микро-ЭВМ и микроконтроллеров. [c.270]

На АСР возлагаются функции оптимального управления процессом в режиме нормального функционирования для достижения наибольшего выхода продукта за наименьшее время с наименьшими потерями, т. е. при нормальном режиме процесс управляется АСР, имеющей в общем случае несколько входов (параметров регулирования) и выходов (управляющих воздействий). Управляющие воздействия АСР на объект управления вступают в действие на всех фазах развития процесса при нормальном режиме. Б зависимости от состояния процесса управляющие воздействия АСР будут иметь отрицательное , нулевое или положительное значения. Зачастую АСР выполняет сложный алгоритм и требует для его реализации сложных приборов, что снижает уровень ее надежности. [c.16]

В процессе разработки АСУ ТП установки приходится решать целый комплекс тесно связанных между собой задач, среди которых исследование установки как объекта управления, разработка математической модели, построение системы автоматического регулирования, синтез оптимальной стратегии управления, организа- [c.8]

Проводимые в последующих разделах анализ установки крекинга с мелкодисперсным катализатором как объекта управления, обсуждение математических моделей процессов и принципов построения автоматизированных систем контроля, регулирования и управления в большей или меньшей степени относятся ко всем модификациям установок каталитического крекинга. [c.18]

Автоматическое регулирование основных технологических переменных с целью поддержания этих переменных па значениях, соответствующих регламенту процесса и их автоматического изменения на заданные величины. Требования к качеству САР удовлетворяются посредством оптимальной настройки регуляторов по динамическим характеристикам соответствующих каналов объекта управления. В системе использованы основные технические решения в области САР, обсуждавшиеся в главе П. [c.145]

С помощью ЭВМ современная АСУ позволяет управлять производством в целом, обеспечивая определенные эксплуатационные и экономические показатели. С помощью же обычного управления— автоматического регулирования, использующего регуляторы и контрольно-измерительные приборы, — можно регулировать лишь отдельные параметры процесса. Таким образом, управление с помощью ЭВМ — это качественно новая, более совершенная форма управления. Функции машинного управления значительно сложнее и многообразнее оно, например, может включать слежение данных и их обработку, операции пуска и останова оборудования, а также оптимальное управление объектом, обеспечивающее достижение максимума функции цели. [c.9]

Для дуального управления объектом требуются управляющие устройства, обладающие большой памятью, высоким быстродействием и способностью осуществлять сложные логические операции, что предопределяет использование для этих целей цифровых вычислительных машин (ЦВМ). При управлении технологической установкой ЦВМ или представляет оператору рекомендации по изменению условий протекания технологического процесса (режим советчика оператору), или выдает оптимальные уставки непосредственно на локальные системы автоматического регулирования, функции которых может выполнять как эта же ЦВМ (цифровые регуляторы, включенные в замкнутый контур системы управления [10]), так и аналоговые регуляторы, получившие широкое распространение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [3]. [c.184]

Любой объект управления (предприятие, цех, технологическая установка или производственный участок, отдельное рабочее место) обладает определенным разнообразием поведения, выражаемым сложной системой показателей и сведений. Например, для планирования и анализа работы только технологической установки необходимы сведения о суточной производительности, межремонтных пробегах, простоях в ремонте, выходе каждого продукта и потерях, удельных расходах материально-технических средств, энергии, труда, ценах и т. д. Для оперативного регулирования нужны данные о температуре, давлении, показателях качества и др. При этом степень детализации сведений во времени может быть различной в зависимости от частоты отклонения параметра от нормы. Одни показатели можно контролировать раз в декаду, в сутки, другие — непрерывно. [c.296]

Анализ функционирования рассматриваемого алгоритма с использованием смоделированных на ЭВМ объектов регулирования показывает решающую роль временного запаздывания по каналу управления в возникновении незатухающих колебаний, что иллюстрируется рис. 5.8, а, б. Совершенствование нечеткого регулятора для обеспечения устойчивости системы может вестись несколькими путями изменением системы правил нечеткого алгоритма изменением уровней дискретизации управляющей и управляемой переменных модификацией нечетких множеств, формализующих используемые при построении алгоритма термины. Попытки изменения уровней дискретизации дают, например для рассматриваемого объекта регулирования, вполне удовлетворительные результаты, что иллюстрируется рис. 5.8, в. Следует отметить, что алгоритмы действий по совершенствованию нечеткого регулятора с целью обеспечения устойчивости системы управления от- [c.219]

В качестве объекта управления простейшего типа принята цилиндрическая емкость С (рис. VII-18), в которой происходит смешение вещества входящего потока v. Из емкости непрерывно отбирается некоторое количество v2 находящейся в ней смеси. Задачей управления является поддержание заданного значения уровня h0 в емкости С при возможных изменениях величины отбираемого потока v2. Регулирование осуществляется изменением величины входящего потока v, для чего на линии его подачи установлен регулирующий орган Р, представляющий собой заслонку, привод которой перемещается с помощью электродвигателя D. Скорость и направление вращения электродвигателя D определяются величиной и знаком приложенного к нему напряжения U. [c.377]

Итак, при применении оптимального регулятора для управле ния процессом (рис. VII-18) нужно замерять значения всех переменных, определяющих состояние процесса в каждый момент времени, т. е. уровня h в емкости С (пере- V " менная х2), величины отбираемого потока i>2 (переменная ) и величины подаваемого в емкость С потока v (переменная х ). Знание всех этих величин позволяет при использовании закона управления (VII, 437) получить оптимальные в смысле быстродействия переходные процессы в рассматриваемом объекте регулирования. [c.385]

Необходимо заметить, что одна и та же система автоматического регулирования или управления при различных условиях ее использования может работать в каждом из указанных выше режимов. В этом случае следует условиться, по какому из режимов проводится классификация системы. Для примера можно указать на систему автоматического управления полетом самолета, в котором управляющей системой является автопилот, управляемым объектом — самолет. Автопилот осуществляет управление самолетом по трем каналам по тангажу (в вертикальной плоскости), курсу (в горизонтальной плоскости) и крену (поворот вокруг оси самолета). При поддержании постоянного курса, тангажа или крена соответствующий канал автопилота и самолет работают как система стабилизации. Если по заданной программе изменяется одна из координат, определяющих положение самолета в пространстве. то рассматриваемая система переходит в режим программного управления. При наведении самолета на цель с помощью радиолокатора системы становятся следящими. [c.14]

Основное требование, которому должна удовлетворять любая система автоматического регулирования или управления, заключается в обеспечении заданного для регулируемого или управляемого объекта режима. Вследствие возмущающих воздействий или изменения задающего воздействия на систему автоматического регулирования или управления в какие-то моменты времени нарушается установившийся режим работы системы. При восстановлении заданного состояния или при смене состояний в системе возникают переходные процессы, сопровождающиеся изменением регулируемых величин во времени. Эти изменения при правильной работе регулятора (управляющей системы) должны находиться в допустимых пределах. Кроме того, ограничивается продолжительность процессов регулирования. Однако вследствие несоответствия характеристик регулятора (управляющей системы) и регулируемого объекта или управляемого объекта предъявляемые к системе требования могут не выполняться. Возможны также случаи, когда система автоматического регулиро- вания или управления оказывается неустойчивой. В такой системе после любого случайного возмущения возникают либо незатухающие колебания, либо колебания с нарастающей во времени амплитудой, либо отклонение регулируемой величины монотонно нарастает во времени. [c.22]

Госгортехнадзор осуществляет государственное регулирование и надзор на территории Российской Федерации через образуемые им региональные органы (округа). Госгортехнадзор России и подведомственные ему органы составляют единую систему федерального горного и промышленного надзора России. Госгортехнадзор стал инициатором реорганизации и создания системы управления промышленной безопасностью опасных производственных объектов, которая имеет предупреждающий характер и профилактическую направленность. Это направление деятельности определено как стратегическое. Главные мероприятия, направленные на его развитие, определены в специальном разделе Комплексной программы мероприятий по реализации Федерального закона О промышленной безопасности опасных производственных объектов на 2000-2003 гг. [c.503]

Другим путем управления с прогнозированием является использование эталонных моделей, работающих в ускоренном масштабе времени. Так как возмущение поступает одновременно на входы объекта регулирования и быстродействующей эталонной модели, а переходные процессы в последней завершаются намного быстрее, то результат воздействия можно определить задолго до того, как он скажется на режиме работы объекта. При этом создаются условия прогнозирования сигнала коррекции, требуемого для компенсации. [c.173]

Вся схема автоматизации построена по принципу несвязанного регулирования. Наряду с автоматическим управлением имеется и дистанционное. В начале работы сушильная установка с помощью дистанционного управления выводится на рабочий режим, затем регуляторы устанавливаются на заданные значения параметров процесса, и только после этого подключается система регулирования, обеспечивающая автоматическое поддержание этих значений. Данная схема автоматизации является наиболее простым опытным вариантом решения поставленной задачи. Возможно, она потребует уточнения и развития на базе детального исследования свойств самого объекта регулирования и построения на этой основе строго аналитического расчета системы автоматического регулирования процесса сушки в кипящем слое. [c.171]

Однако качество схем автоматического регулирования с газохроматографическими датчика.мн состава определяется не только длительностью цикла хро.матографического анализа. Не меньшее значение имеют и динамические характеристики или скорость протекания процессов в объектах управления. [c.310]

У пропорциональных регуляторов перемещение регулирующего органа пропорционально отклонению регулируемого параметра от заданного значения. При этом изменение регулируемого параметра во времени и перемещение регулирующего органа совершаются по одному закону, и каждому значению регулируемого параметра соответствует одно определенное значение регулирующего органа. Пропорциональные регуляторы могут применяться для управления объектами как обладающими,, так и не обладающими самовыравниванием, а необходимые пределы пропорциональности выбираются, исходя из соображений устойчивости и нужного качества регулирования. Как правило, пропорциональные регуляторы применяют для управления объектами средней емкости при малых запаздываниях и малых изменениях нагрузки. [c.543]

На примере четырех типовых схем теплосъема ниже рассматриваются влияние системы охлаждения на устойчивость объекта регулирования температуры и те изменения условий устойчивости, которые обусловлены переходом от анализа устойчивости собственно процесса к анализу устойчивости агрегата в целом. В соответствии со сравнительным анализом описываемых систем теплосъема даются соответствующие рекомендации по управлению. [c.365]

Итак, нри применении оптимального регулятора для управления процессом (рис. УП-18) нужно замерять значения всех переменных, определяющих состояние процесса в каждый момент времени, т. е. уровня к в емкости С (переменная х ), величины отбираемого из емкости С потока и.2 (переменная ) и величины подаваемого в емкость С потока У] (переменная х . Знание всех этих величин позволяет нрн использовании закона управления (УП,437) получить оптимальные в смысле быстродействия переход-1Нз1е процессы в объекте регулирования. [c.392]

Цель каетоящей киш и - ознакомить читателя с основными нриицшшми, понятиями и методами теории автоматического регулирования и научить применять нолучен1гые знания для анализа процессов химической технологии как объектов управления и синтеза систем автоматического регулирования (САР) процессов с заданными качествами, удовлетворяющими технологическим требованиям. [c.566]

Основным устройством в системах автоматического и автоматизированного управления является управляющая вычислительная машина (УВМ). ГАПС представляют собой сложные интегрированные системы децентрализованного типа, содержащие разнообразные объекты управления. Поэтому сисгемы управления также организуются как распределенные, а отдельные функции по управлению возлагаются на разные УВМ, причем П )едиочгение отдается микро-ЭВМ и микроконтроллерам, вы-п влияющим функции локальных систем регулирования. [c.269]

Важтшя проблема — выбор наиболее подходящей для каждого конкретного объекта системы управления. Например, система регулирования с пневматическим приводом, которая надежно работает в заводских условиях с использованием сухого воздуха, может оказаться неработоспособной в обычных про- [c.291]

Для защиты производства применяются иерархические системы. Системы элементарной защиты можно рассматривать как частный случай последних. Необходимо отметить, что при оценке надежности систем защиты оценивается вероятность появления двух событий отсутствие работоспособности системы защиты и воздействие на объект управления такого возмущающего воздействия, которое не подается компенсации нормальными системами регулирования, а компенси-)уется только работоспособной системой автоматической защиты, так, необходимо оценить две вероятности [c.384]

Современные иерархические структуры систем управления техническими объектами предусматривают использование ЭВМ практически на всех уровнях, причем на первых уровнях осуществляется непосредственное автоматическое регулирование объектов с помощью мини- и микро-ЭВМ. Одна ЭВМ позволяет обеспечить регулирование по нескольким величинам, объединяя несколько контуров регулирования или управления объектом. В тех случаях, когда регулирование несвязанное, каждый контур может быть рассмотрен в отдельности. В таком контуре цифровой системы, как и в контуре импульсной системы, можно выделить дискретную и непрерывную части. Дискретная часть, основой которой является мини- или микро-ЭВМ, состоит из элементов, приведенных на рис. 7.5, а. Здесь ИЭх — импульсный элемент, преобразующий непрерывный входной сигнал в импульсный КЭ — кодирующий элемент, осуществляющий квантование импульсных сигналов по уровню ЦП — центральный процессор, обрабатывающий дискретные сигналы по заданному алгоритму НЭ — нелинейный элемент, преобразующий кодированные сигналы в импульсы ЯЗи — импульсный элемент, разделяющий по времени сигналы на выходе дискретной части Э — экстрапо-лятор, выполняющий роль фиксирующего устройства (экстрапо-лятора нулевого порядка), которое преобразует импульсные сигналы в ступенчатые. [c.208]

Информационно-управляющая подсистема АСУТП обеспечивает контроль и сигнализацию состояния технологического объекта и параметров технологического процесса, регулирование технологическими параметрами, управление аппаратами и агрегатами, формирование и печать документации о функционировании производства. Эта подсистема может охватывать весь завод или его составные части. Подсистема противоаварийной защиты обеспечивает предупреждение выхода параметров технологического процесса за установленные нормы, предупреждая появление аварийных ситуаций, которые могут привести к разрушению аппаратуры, трубопроводов, запорной и регулирующей арматуры и в конечном счете - к угрозе жизни и здоровья обслуживающего персонала. Подсистема предназначена для [c.318]

Что касается временных уровней оперативно-диспетчерского управления ТПС, то, как и в электроэнергетике, здесь можно выделить четыре аспекта долгосрочное и краткосрочное планирование оперативное и автоматическое управление. К долгосрочному планированию относятся задачи назначания режимов с большой заблаговременностью (месяц—квартал-сезон-год), а также задачи анализа режимов в связи с развитием и реконструкцией ТПС. На уровне краткосрочного планирования решаются задачи подготовки режима работы ТПС на ближайшие сутки или несколько суток (включая выходные и праздничные дни). Оперативное управление обеспечивает в течение суток реализацию запланированных режимов и их коррекцию в случае необходимости, а также предотвращение и ликвидацию аварийных ситуаций. Автоматическое управление предполагает наличие локальных и централизованных средств регулирования (включая и ЭВМ) и обратную связь с объектом для управления текущими и переходными процессами. [c.238]

Для описания типовых химико-технол. процессов в целях управления ими используют математические модели этих процессов (см. Моделирование). Такие модели можно составлять на основе рассмотрения физ.-хим. характеристик и эксплуатац. показателей процесса. При этом модели должны отражать как статич. (стационарный режим), так и динамич. (нестационарный режим) характеристики процесса. Учитывая, что в теории автоматич. регулирования наиб, развиты и внедрены в инженерную практику методы анализа и синтеза линейных САР, мат. модели объекта регулирования необходимо линеаризовывать. [c.24]

В книге описаны методы построения математических моделей систем управления на базе физических процессов, протекающих в объектах управления, на примере теплоэнергетических и химических объектов, в которых системы регулирования нашли наибольшее распространение. Результаты этих исследований использованы для рассмотрения динамики паровых котлов, паро-вых турбин, ректификационных кодоин, химических и ядериых реа <товрв. Полученные данные могут быть использованы для решения задач идентификации и оптимизации указанных объектов управления. [c.4]

Феноменологическая трактовка такой системы основывается па общих положениях теории управления. В систему поступает входной сигнал, отличный от требуемого, от уставки . Разпость входного сигнала и уставки — сигнал ошибки. Назначение регулятора состоит в получении требуемого выходного сигнала. Система регулирования состоит из регулятора и объекта управления, она содержит контур обратной связи. [c.463]

В конце 50-х — начале 60-х годов появились первые вычислительные машины в ОКБА. Это позволило специалистам сосредоточить внимание на построении математических моделей объектов и процессов. Получили широкое распространение работы по математическому описанию статических и динамических свойств ряда объектов регулирования. Постановка таких работ потребовала подготовки специализированных кадров программистов, математиксв-ирикладников, а также инженеров-автоматчиков, знаюш,их технологические процессы. Применение ЭВМ для автоматизации инженерных расчетов способствовало развитию методов и приемов программирования, однако требовало принципиально иного подхода к созданию соответствуюш,их систем управления. Специфика таких систем [c.236]

Информационно-управляющая подсистема АСУТП имеет двухуровневую структуру. На нижнем уровне (уровень оператора) выполняются функции связи с технологическим объектом управления (получение и обработка информации, регулирование режима, введение коррекции в заданный режим). Подсистем нижнего уровня на заводе может быть несколько в зависимости от числа самостоятельных объектов производств, специальных цехов (водоснабжения, биологической очистки стоков, сырьевых и товарных парков). [c.319]

Управление процессом кристаллизации достаточно надежно разработано для установок по методу Чохральского, поскольку такие установки получили очень широкое распространение, особенно в связи с выращиванием полупроводниковых и диэлектрических монокристаллов. Объектом регулирования является диаметр растущего монокристалла. Среди многообразия способов регулирования практический интерес представляют регулирование мощности по заданной программе, линейной зависимости мощности нагрева и величины осевого градиента температуры в зоне кристаллизации, температуры по заданной программе. Кроме того, надежные системы управлештя и автоматизации удается создать путем оптического сканирования с использованием телевизионной системы, просвечртанием зоны кристаллизации рентгеновскими лучами, изучение характера изменения мениска расплава в инфракрасном и видимом диапазонах спектра с учетом изменений уровня расплава, а также веса кристалла (или тигля с расплавом) [110]. [c.143]

Выделение проблемных блоков — процедура в некоторой степени условная, зависящая от масштаба рассматриваемого бассейна и разнообразия стоящих проблем. Так, существует два блока задач регулирования водных ресурсов выбор состава водохранилищ и разработка правил управления ими. Однако, например, в пределах основного ствола р. Волги актуальной можно считать лишь вторую задачу. Проблемная структуризация начинается от общих блоков и подсистем, перечисленных выше, а затем детализируется до уровня анализа конкретных объектов и мероприятий с применением конкретных дисциплин (например, фильтрация в теле плотин, солеперенос в почвогрунтах и т.п.). Структура СППР может изменяться по мере исследований и реализации задач и подсистем. Она наиболее насыщена, по-видимому, на средних уровнях детализации, когда разнообразие комплексных объектов и целей их анализа максимально по сравнению с объектами общего планирования или задачами самого детального анализа. [c.48]

На примере данной схемы рассматривались устойчивость и качество регулирования процесса нри различном времени запаздывания показаний хроматографа. При это.м была исследована электронная модель передаточной функции схемы регулировангш при значениях коэффициентов усиления н постоянных времени, полученных в результате экспериментального исследования объекта управления. Было установлено, что система устойчива при любых реальных значениях суммарного времен запаздывания укрепляющей части колонны и времени цикла газохроматографического анализа (это время варьировалось в пределах О—4 ч). Качество регулирования, которое оценивалось по величине затухания колебаний при свободном движении системы, наиболее высокое, когда время запаздывания равно 5 мин. [c.313]